【正文】 程后進(jìn)行的，是我們對(duì)大學(xué)三年的學(xué)習(xí)的一次深入的綜合性的總考核，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練， 這次設(shè)計(jì)使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)中的基本理論，并結(jié)合實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決工藝問題，初步具備了設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件（ CA6140 車床法蘭盤）的工藝規(guī)程的能力和運(yùn)用 夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，擬訂夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力，也是熟悉和運(yùn)用有關(guān)手冊(cè)、圖表等技術(shù)資料及編寫技術(shù)文件等基本技能的一次實(shí)踐機(jī)會(huì)。然后把設(shè)計(jì)的過程整理為圖紙。 第三步，根據(jù)已經(jīng)選定的工序路線，確定每一步的切削用量及基本工時(shí)，并選擇合適的機(jī)床和刀具。CA6140 機(jī)床法蘭盤規(guī)劃與夾具設(shè)計(jì) CA6140 機(jī)床法蘭盤規(guī)劃與夾具設(shè)計(jì) 摘 要 工藝學(xué)是以研究機(jī)械加工工藝技術(shù)和夾具設(shè)計(jì)為主技術(shù)學(xué)科，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，要求 學(xué)習(xí) 過程中應(yīng)緊密聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)踐，同時(shí)它又具有很強(qiáng)的綜合性， 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是 CA6140 車床法蘭盤加工工藝規(guī)程及某一工序?qū)Ｓ脢A具設(shè)計(jì)，主要內(nèi)容如下： 首先，對(duì)零件進(jìn)行分析，主要是零件作用的分析和工藝分析，通過零件分析可以了解零件的基本情況，而工藝分析可以知道零件的加工表面和加工要求。根據(jù)選好的基準(zhǔn)，制訂工藝路線，通常制訂兩種以上的工藝路線，通過工藝方案的比較與分析，再選擇可以使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理的保證的一種工序。先提出設(shè)計(jì)問題，再選擇定位基準(zhǔn)，然后開始切削力、夾緊力的計(jì)算和定位誤差的分析。 Process the craft。 由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指教。 基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。選擇粗基準(zhǔn)的出發(fā)點(diǎn)是：一要考慮如何分配各加工表面的余量：二要考慮怎樣保 證不加工面與加工面間的尺寸及相互位置要求。 2）精基準(zhǔn)的選擇 主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “法蘭盤”零件材料為 HT200，硬度 200HBS，毛坯重量約為 ，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。修正系數(shù) vk 見《切削手冊(cè)》表 ,即 Mvk = , svk = , kvk = , krv = , Bvk =。 5) 切削工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表 L= 2 20200? =40mm , 1l =2mm, 2l =0, 3l =0 tm=fnl w 321 lll ???= 240?? =(min) (2) 粗車 Φ 100mm外圓柱面，同時(shí)應(yīng)檢驗(yàn)機(jī)床功率及進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度 1) 切削深度，單邊余量 Z=2mm,分二次切除。單邊余量 Z= 2 145106 ?? = 15次切除 2) 進(jìn)給量 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》取 f=3) 計(jì)算切削速度 vyxpm vc kfaT Cv vv? 其中： vC =342, vx =, vy =, m=。 所以實(shí)際切削速度 cv =1000sdn? = m in/1 3 31 0 0 0 4 0 01 0 6π m??? 5) 切削工時(shí)，按 《工藝手冊(cè)》表 。修正系數(shù) vk 見《切削手冊(cè)》表 ,即 Mvk = , svk = , kvk = , krv = , Bvk =。 tm =fnl w 21 ll ??i 。 tm =fnl w 21 ll ??i= x1=(min) (2) 粗車 Φ 0 ? mm外圓柱面 1) 切削深度 單邊余量為 Z= 分兩次切除?，F(xiàn)選取wn =750r/min。 2l =0mm。 所以 vcv 342 ??? ? ? ? ? ? =122m/min 4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns=Wπd1000cv = ???90π 1221000 431r/min 按機(jī)床說明書 (見《工藝手冊(cè)》表 ),與 431r/min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 480r/min。 1l =4mm。 所以實(shí)際切削速度 cv =1000sdn? = m in/ 55518π m??? 4)削工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表 。 2l =4mm。 tm =fnl w 21 ll ??i 。 tm =fnl w 21 ll ?? = ? =(min) 工序 4 粗銑 Φ 90圓柱面上的兩個(gè)平面 (1) 銑距中心線 34mm的平面。 t1m=m21fl ll ?? =6090 =(min) t2m=6045 =(min) 銑兩次的總時(shí)間為 tm =+= (2) 粗銑距中心線 24mm的平面。 進(jìn)給量 f 根據(jù)《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 f＝ CA6140 機(jī)床法蘭盤規(guī)劃與夾具設(shè)計(jì) 21 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 wn ＝ 480r/min 所以切削工時(shí) tm=fnl w 321 lll ???= 240?? ＝ （ min） (2) 半精車 Φ 100mm外圓柱面 粗精加工的切削用量除了進(jìn)給量和切削深度外都相同，故其余在此省略 進(jìn)給量 f 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 取 f= 主軸轉(zhuǎn)速 nw =480r/min 所以切削工時(shí) tm =fnl w 21 ll ??= (3) 半精車 B面 粗精加工的切削用量除了進(jìn)給量和切削深度外其它都相同，故在此省略。 CA6140 機(jī)床法蘭盤規(guī)劃與夾具設(shè)計(jì) 22 所以 vcv 342 ??? ? ? ? ? ? =187m/min 4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns=Wπd1000cv = ??πx501871000 553r/min 按機(jī)床說明書 (見《工藝手冊(cè)》表 ),與 553r/min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 600r/min。 1l =4mm。 所以 vcv 342 ??? ? ? ? ? ? =96m/min 4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns=Wπd1000cv = ???50π 961000 578r/min CA6140 機(jī)床法蘭盤規(guī)劃與夾具設(shè)計(jì) 23 按機(jī)床說明書 (見《工藝手冊(cè)》表 ),與 578r/min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 600r/min。其中 l=41mm。 2) 進(jìn)給量 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》取 f=3) 計(jì)算切削速度 vyxpm vc kfaT Cv vv? 其中： vC =342, vx =, vy =, m=。 所以實(shí)際切削速度 cv =1000sdn? = m in/1 3 51 0 0 04 8 090π m??? 5) 切削工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表 CA6140 機(jī)床法蘭盤規(guī)劃與夾具設(shè)計(jì) 24 tm =fnl w 21 ll ??i 。 tm =fnl w 21 ll ??i= ?? =(min) 工序 7 精車 Φ 100的端面及外圓，精車 B面 (1) 精車 Φ 100mm端面 粗精加工的切削用量除了進(jìn)給量和切削深度外其它都相同，故在此省略。 CA6140 機(jī)床法蘭盤規(guī)劃與夾具設(shè)計(jì) 25 2) 進(jìn)給量 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》取 f= 3) 計(jì)算切削速度 vyxpm vc kfaT Cv vv? 其中： vC =342, vx =, vy =, m=。 所以實(shí)際切削速度 cv =1000sdn? = m in/941000 60050π m??? 5)切削工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表 。 2l =0mm。 所以 vcv 342 ??? ? ? ? ? ? =134m/min 4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns=Wπd1000cv = ???90π 1341000 458r/min 按機(jī)床說明書 (見《工藝手冊(cè)》表 ,與 458r/min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 480r/min。 1l =4mm。 所以實(shí)際切削速度 cv =1000sdn? = m in/ 27520π m??? CA6140 機(jī)床法蘭盤規(guī)劃與夾具設(shè)計(jì) 27 4) 工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表 。 2l =3mm。 tm =m21fl ll ?? =8090 =(min) 銑 2次的總時(shí)間為 2tm == CA6140 機(jī)床法蘭盤規(guī)劃與夾具設(shè)計(jì) 28 工序 11 鉆、絞 4Φ 9的孔 (1) 4Φ 9mm孔 機(jī)床： Z525立式鉆床 刀具： 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 1061 選取高速鋼麻花鉆 Φ 9. 1) 給量 查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表 2813， 取 f=2) 削速度 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 1070,及 1066,查得 V=30m/min. 3) 定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns=Wπd1000cv = ???9π 301000 1061r/min 按機(jī)床說明書 (見《工藝手冊(cè)》表 ),與 1061r/min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 1012r/min。其中 l=8mm?，F(xiàn)選取wn =2020r/min。 1l =4mm。 所以實(shí)際切削速度 cv =1000sdn? = m in/ 14266π m??? 5) 切削工時(shí)，按《工 藝手冊(cè)》表 CA6140 機(jī)床法蘭盤規(guī)劃與夾具設(shè)計(jì) 30 tm =fnl w 21 ll ??i 。 tm =fnl w 21 ll ?? = ? =(min) 工序 13 磨 Φ 100、 Φ 45的外圓柱面 (1) 磨Φ 100mm外圓柱面 機(jī)床 MQ1350A輕型外圓磨床 1)選擇砂輪。查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 3342有 工件速度 wv ＝ 18m/min 縱向進(jìn)給量 af ＝ ＝ 20mm(雙行程 ) 切削深度 rf ＝ 3)切削工時(shí) rabfvf kDbZt 10002?? 式中 D被加工直徑 b加工寬度 Zb 單邊加工余量 K系數(shù) V工作臺(tái)移動(dòng)速度 af 工作臺(tái)往返一次砂輪軸向進(jìn)給量 af 工作臺(tái)往返一次砂輪徑向進(jìn)給量 0 1 5 0 0 0 ???? ????? ?t ＝ (min) 工序 14 磨 B面 (1) 磨 B面 機(jī)床 MQ1350A輕型外圓 磨床 1) 選擇砂輪。查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 3342有 砂輪輪速 n砂 =1500r/min (見機(jī)床說明書 ) v砂 =工件速度 wv ＝ 10m/min 軸向進(jìn)給量 af ＝ ＝ 20mm(雙行程 ) 切削深度 rf ＝ CA6140 機(jī)床法蘭盤規(guī)劃與夾具設(shè)計(jì) 33 3)切削工時(shí) rabfvf kDbZt 10002?? 式中 D被加工直徑 b加工寬度 Zb 單邊加工余量 K系數(shù) V工作臺(tái)移動(dòng)速度 af 工作臺(tái)往返一次砂輪軸向進(jìn)給量 af 工作臺(tái)往返一次砂輪 徑向進(jìn)給量 0 1 5 0 0 0 ???? ????? ?t ＝ (min) 最后，將以上各工序切削用量，工時(shí)定額的計(jì)算結(jié)果，連同其他加工數(shù)據(jù)，一并填入機(jī)械加工工藝綜合卡片，見所附卡片。 問題的提出 本夾具主要用來 距中心線 24和 34的兩平面，此平面的形 位公差和表面要求均較高，無特殊要求，且加工此平面時(shí) Φ ? mm 軸的外端面及 Φ 20 ? 孔的內(nèi)表面都已加工出來，可用來作為此工序的定位面。為了降低生產(chǎn)成本，本設(shè)計(jì)選擇采用螺紋夾緊的方式。 m) CA6140 機(jī)床法蘭盤規(guī)劃與夾具設(shè)計(jì) 35 1 0 .8 0F = 5 5 8 .5 x 5 x0 .1 3 0 .9cv=(N) Pm=2π ? =(kw) 因?yàn)槭菍?duì)銑加 工，故 ： M==(N 定位誤差分析 夾具的主要定位元件為支撐板，彎頭壓板（見圖 2）和定位銷（見圖 3） 。 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明 如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。 參考 文獻(xiàn) １、徐嘉元，曾家駒主編《機(jī)械制造工藝學(xué)》機(jī)械工業(yè)出版社 ２、聯(lián)合編寫組編《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》化學(xué)工業(yè)出版社 ３、趙家齊：《機(jī)械制造工